Sursa originală: Houcheng Liu. Starea de dezvoltare și tendința industriei de iluminare a plantelor LED [J]. Jurnal of Illumination Engineering, 2018,29 (04): 8-9.
Sursa articolului: Material odată profund

Lumina este factorul de bază de mediu al creșterii și dezvoltării plantelor. Lumina nu numai că furnizează energie pentru creșterea plantelor prin fotosinteză, dar este și un regulator important al creșterii și dezvoltării plantelor. Suplimentul de lumină artificială sau iradierea completă a luminii artificiale pot promova creșterea plantelor, crește randamentul, îmbunătăți forma produsului, culoarea, îmbunătăți componentele funcționale și reduce apariția bolilor și dăunătorilor. Astăzi, voi împărtăși cu voi starea de dezvoltare și tendința industriei de iluminare a plantelor.
Tehnologia sursă de lumină artificială este din ce în ce mai utilizată în domeniul iluminatului plantelor. LED -ul are multe avantaje, cum ar fi eficiența ridicată a luminii, generarea de căldură scăzută, dimensiunile mici, viața lungă și multe alte avantaje. Are avantaje evidente în domeniul iluminatului de creștere. Industria de iluminat pentru creșterea va adopta treptat corpuri de iluminat cu LED -uri pentru cultivarea plantelor.

A. Starea de dezvoltare a industriei de iluminat cu LED -uri 

PACHET 1.LED PENTRU ILUMINARE GROW

În domeniul ambalajelor cu LED -uri cu iluminare pentru creștere, există multe tipuri de dispozitive de ambalare și nu există un sistem standard de măsurare și evaluare unificată. Prin urmare, în comparație cu produsele interne, producătorii străini se concentrează în principal pe direcțiile de mare putere, COB și modul, ținând cont de seria de lumină albă a iluminatului de creștere, luând în considerare cu caracteristicile de creștere a plantelor și cu mediul de iluminat umanizat, au avantaje tehnice mai mari în fiabilitate, lumină Eficiență, caracteristici de radiații fotosintetice ale diferitelor plante în diferite cicluri de creștere, incluzând diferite tipuri de plante de mare putere, medie și plante mici de putere de dimensiuni diferite, pentru a răspunde nevoilor unei varietăți de plante În diferite medii de creștere, așteptând să atingă obiectivul de a maximiza creșterea plantelor și economisirea de energie.

Un număr mare de brevete de bază pentru napolitane epitaxiale Chip sunt încă în mâinile unor companii de top timpurii, cum ar fi Nichia și cariera americană din Japonia. Producătorii de cipuri interne încă nu au produse brevetate cu competitivitatea pieței. În același timp, multe companii dezvoltă, de asemenea, noi tehnologii în domeniul creșterii chipsurilor de ambalare a iluminatului. De exemplu, tehnologia de cipuri de film subțire a OSRAM permite ambalarea chipsurilor strâns pentru a crea o suprafață de iluminare cu o suprafață mare. Pe baza acestei tehnologii, un sistem de iluminat cu LED-uri de înaltă eficiență cu o lungime de undă de 660 nm poate reduce 40% din consumul de energie în zona de cultivare.

2. Creșteți spectrul de iluminare și dispozitivele
Spectrul de iluminare a plantelor este mai complex și mai divers. Diferite plante au diferențe mari în spectrele necesare în diferite cicluri de creștere și chiar în diferite medii de creștere. Pentru a răspunde acestor nevoi diferențiate, în prezent există următoarele scheme în industrie: scheme de combinație de lumină monocromatică. Cele mai eficiente trei spectre pentru fotosinteza plantelor sunt în principal spectrul cu vârfuri la 450nm și 660nm, banda de 730 nm pentru inducerea înfloririi plantelor, plus lumina verde de 525nm și banda ultravioletă sub 380 nm. Combinați aceste tipuri de spectre în funcție de diferitele nevoi ale plantelor pentru a forma cel mai potrivit spectru. ② Full Scheme Scheme pentru a obține o acoperire completă a spectrului cererii de plante. Acest tip de spectru corespunzător cipului asemănător soarelui reprezentat de Seoul Semiconductor și Samsung poate să nu fie cel mai eficient, dar este potrivit pentru toate plantele, iar costul este mult mai mic decât cel al soluțiilor de combinație de lumină monocromatică. ③ Utilizați lumina albă cu spectru complet ca principal, plus lumina roșie de 660 nm ca schemă combinată pentru a îmbunătăți eficacitatea spectrului. Această schemă este mai economică și mai practică.

Imagini de iluminat pentru cultivare a plantelor, chipsuri cu LED -uri monocromatice (principalele lungimi de undă sunt 450nm, 660nm, 730nm) Dispozitivele de ambalare sunt acoperite de multe companii interne și străine, în timp ce produsele interne sunt mai diverse și au mai multe specificații, iar produsele producătorilor străini sunt mai standardizate. În același timp, în ceea ce privește fluxul de fotoni fotosintetici, eficiența ușoară, etc, există încă un decalaj mare între producătorii de ambalaje interne și străini. Pentru dispozitivele de ambalare monocromatice de iluminat de plante, pe lângă produsele cu principalele benzi de lungime de undă de 450nm, 660nm și 730nm, mulți producători dezvoltă, de asemenea, noi produse în alte benzi de lungime de undă pentru a realiza acoperirea completă pentru radiații foto-sintetice active (par) lungimea de undă (450-730nm).

Luminile de creștere a plantelor LED monocromatice nu sunt potrivite pentru creșterea tuturor plantelor. Prin urmare, sunt evidențiate avantajele LED-urilor cu spectru complet. Spectrul complet trebuie să obțină mai întâi o acoperire completă a spectrului complet de lumină vizibilă (400-700nm) și să crească performanța acestor două benzi: lumină albastru-verde (470-510nm), lumină roșie profundă (660-700nm). Utilizați cipul obișnuit cu LED -uri albastre sau ultraviolete cu fosfor pentru a obține spectru „complet”, iar eficiența fotosintetică are propriul său înalt și scăzut. Majoritatea producătorilor de dispozitive de ambalare cu LED -uri albe folosesc cipuri albastre + fosfori pentru a obține spectru complet. În plus față de modul de ambalare a luminii monocromatice și a luminii albastre sau a cipului ultraviolet plus fosfor pentru a realiza lumină albă, dispozitivele de ambalare a iluminării plantelor au, de asemenea, un mod de ambalare compus care folosește două sau mai multe chipsuri de lungime de undă, cum ar fi roșu zece albastru/ultraviolet, RGB, RGBW. Acest mod de ambalare are avantaje mari în întunecare.

În ceea ce privește produsele LED cu lungime de undă îngustă, majoritatea furnizorilor de ambalaje pot oferi clienților diverse produse cu lungime de undă în banda 365-740nm. În ceea ce privește spectrul de iluminare a plantelor transformate de fosfori, majoritatea producătorilor de ambalaje au o varietate de spectre din care să aleagă clienții. Comparativ cu 2016, rata de creștere a vânzărilor în 2017 a obținut o creștere substanțială. Printre aceștia, rata de creștere a sursei de lumină cu LED de 660 nm este concentrată în 20%-50%, iar rata de creștere a vânzărilor a sursei de lumină cu LED-uri de plante constant de fosfor atinge 50%-200%, adică vânzările de plante conversate de fosfor conversie Sursele de lumină LED cresc mai repede.

Toate companiile de ambalaje pot oferi produse de ambalare generale 0,2-0,9 W și 1-3 W. Aceste surse de lumină permit producătorilor de iluminat să aibă o bună flexibilitate în proiectarea iluminatului. În plus, unii producători oferă, de asemenea, produse de ambalare integrate cu putere mai mare. În prezent, mai mult de 80% din livrările majorității producătorilor sunt 0,2-0,9 W sau 1-3 W. Printre aceștia, livrările de companii de ambalaje internaționale de vârf sunt concentrate în 1-3 W, în timp ce livrările de mici și medii- Companiile de ambalaje de dimensiuni sunt concentrate în 0,2-0,9 W.

3. câmpuri de aplicare a iluminatului de creștere a plantelor

Din câmpul de aplicare, corpurile de iluminat pentru cultivarea plantelor sunt utilizate în principal în iluminatul cu efect de seră, fabricile de plante de iluminat integral, cultura țesuturilor vegetale, iluminarea pe teren agricol, legumele de uz casnic și plantarea de flori și cercetarea de laborator.

Serele solare și sere cu mai multe spanuri, proporția de lumină artificială pentru iluminarea suplimentară este încă scăzută, iar lămpile cu halogenuri de metal și lămpile de sodiu de înaltă presiune sunt principalele. Rata de penetrare a sistemelor de iluminare a creșterii LED -urilor este relativ scăzută, dar rata de creștere începe să se accelereze pe măsură ce costurile scade. Motivul principal este că utilizatorii au experiență pe termen lung în utilizarea lămpilor cu halogenuri metalice și a lămpilor de sodiu de înaltă presiune, iar utilizarea lămpilor cu halogenuri metalice și a lămpilor de sodiu de înaltă presiune pot oferi aproximativ 6% până la 8% din energia termică pentru Seră în timp ce evită arsurile la plante. Sistemul de iluminare cu LED-uri nu a oferit instrucțiuni specifice și eficiente și suport de date, ceea ce a întârziat aplicarea sa în lumina zilei și în sere cu mai multe spanuri. În prezent, aplicațiile demonstrative la scară mică sunt încă principalul. Deoarece LED -ul este o sursă de lumină rece, acesta poate fi relativ aproape de baldachinul plantelor, ceea ce duce la un impact mai mic la temperatură. În lumina zilei și în serele cu mai multe spanuri, iluminarea cu LED-uri este mai frecvent utilizată în cultivarea inter-plantă.

②outdoor Farming Field Aplicație. Penetrarea și aplicarea iluminatului plantelor în agricultura instalației a fost relativ lentă, în timp ce aplicarea sistemelor de iluminare a plantelor LED (control fotoperiod) pentru culturile de lungă durată în aer liber cu o valoare economică ridicată (cum ar fi fructele de dragon) a obținut o dezvoltare rapidă.

③ Fabricile de plante. În prezent, cel mai rapid și cel mai utilizat sistem de iluminare a plantelor este fabrica de plante de lumină all-artificiale, care este împărțită în fabrici de plante mobile multi-straturi centralizate și distribuite pe categorii. Dezvoltarea fabricilor artificiale de plante ușoare în China este foarte rapidă. Principalul organism de investiții al fabricii de plante de lumină cu mai multe straturi centralizate, nu este companiile agricole tradiționale, dar sunt mai multe companii angajate în produse electronice cu semiconductor și de consum, precum Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong și, de asemenea COFCO și XI Cui și alte noi companii agricole moderne. În fabricile de plante distribuite și mobile, containerele de transport (containere noi sau reconstrucția containerelor second-hand) sunt încă utilizate ca transportatori standard. Sistemele de iluminare a plantelor din toate plantele artificiale folosesc în cea mai mare parte sisteme de iluminat liniare sau cu panou plat, iar numărul de soiuri plantate continuă să se extindă. Diverse surse de lumină LED cu formulă de lumină experimentală au început să fie utilizate pe scară largă și pe scară largă. Produsele de pe piață sunt în principal legume cu frunze verzi.

④Plantând plantele gospodăriilor. LED -urile pot fi utilizate în lămpi de masă din plante de uz casnic, rafturi de plantare a plantelor de uz casnic, mașini de creștere a legumelor casnice etc.

⑤Cultivarea plantelor medicinale. Cultivarea plantelor medicinale implică plante precum Anoectochilus și Lithospermum. Produsele de pe aceste piețe au o valoare economică mai mare și sunt în prezent o industrie cu mai multe aplicații de iluminare a plantelor. În plus, legalizarea cultivării canabisului în America de Nord și în anumite părți ale Europei a promovat aplicarea iluminatului cu LED -uri în domeniul cultivării canabisului.

⑥ Flowering Lights. Ca un instrument indispensabil pentru reglarea timpului de înflorire a florilor în industria grădinăririi florilor, cea mai timpurie aplicare a luminilor de înflorire au fost lămpile incandescente, urmate de lămpi fluorescente cu economisire a energiei. Odată cu dezvoltarea industrializării LED, mai multe corpuri de iluminat cu flori de tip LED au înlocuit treptat lămpile tradiționale.

⑦plant Cultura țesuturilor. Surse de lumină tradiționale de cultură a țesuturilor sunt în principal lămpi fluorescente albe, care au o eficiență luminoasă scăzută și o generație de căldură mare. LED -urile sunt mai potrivite pentru cultura țesuturilor vegetale eficiente, controlabile și compacte, datorită caracteristicilor lor excepționale, cum ar fi consumul scăzut de energie, generarea de căldură scăzută și viața lungă. În prezent, tuburile cu LED alb înlocuiesc treptat lămpile fluorescente albe.

4. Distribuția regională a companiilor de iluminat în creștere

Conform statisticilor, în prezent, în țara mea, există peste 300 de companii de iluminat pentru cultivare, iar companiile de iluminat pentru creșterea din zona Pearl River Delta reprezintă mai mult de 50%, iar acestea sunt deja într -o poziție majoră. Creșterea companiilor de iluminat din Delta râului Yangtze reprezintă aproximativ 30%și este încă o zonă de producție importantă pentru produsele de iluminat pentru creștere. Companiile tradiționale de lămpi de creștere sunt distribuite în principal în Delta râului Yangtze, Delta Râului Pearl și Bohai Rim, din care Delta râului Yangtze reprezintă 53%, iar Delta River Pearl și Bohai Rim reprezintă 24%, respectiv 22% . Principalele zone de distribuție ale producătorilor de iluminat pentru cultivare cu LED -uri sunt Delta Râului Pearl (62%), Delta râului Yangtze (20%) și Bohai Rim (12%).

B. Tendința de dezvoltare a industriei de iluminare a LED -urilor

1. Specializare

Iluminarea cu LED -uri de creștere are caracteristicile spectrului reglabil și intensității luminii, generației de căldură generală scăzută și performanțelor bune impermeabile, astfel încât este potrivită pentru cultivarea iluminării în diferite scene. În același timp, schimbările în mediul natural și urmărirea oamenilor de calitate a alimentelor au promovat dezvoltarea viguroasă a fabricilor de agricultură a instalațiilor și au condus industria de iluminare a LED -urilor într -o perioadă de dezvoltare rapidă. În viitor, iluminatul cu LED Grow va juca un rol important în îmbunătățirea eficienței producției agricole, îmbunătățirea siguranței alimentare și îmbunătățirea calității fructelor și legumelor. Sursa de lumină LED pentru iluminatul de creștere se va dezvolta în continuare odată cu specializarea treptată a industriei și se va deplasa într -o direcție mai vizată.

2. Eficiență ridicată

Îmbunătățirea eficienței ușoare și a eficienței energetice este cheia reducerii considerabile a costurilor de operare ale iluminatului plantelor. Utilizarea LED -urilor pentru a înlocui lămpile tradiționale și optimizarea dinamică și reglarea mediului ușor în funcție de cerințele de formulă ușoară ale plantelor de la stadiul de răsad până la stadiul de recoltare sunt tendințele inevitabile ale agriculturii rafinate în viitor. În ceea ce privește îmbunătățirea randamentului, acesta poate fi cultivat în etape și regiuni combinate cu formulă ușoară în funcție de caracteristicile de dezvoltare ale plantelor pentru a îmbunătăți eficiența producției și randamentul în fiecare etapă. În ceea ce privește îmbunătățirea calității, reglarea nutriției și reglarea luminii pot fi utilizate pentru a crește conținutul de nutrienți și alte ingrediente funcționale pentru îngrijirea sănătății.

Conform estimărilor, cererea națională actuală de răsaduri vegetale este de 680 miliarde, în timp ce capacitatea de producție a răsadurilor din fabrică este mai mică de 10%. Industria de răsaduri are cerințe de mediu mai mari. Sezonul de producție este în mare parte iarnă și primăvară. Lumina naturală este slabă și este necesară o lumină suplimentară artificială. Iluminatul pentru cultivarea plantelor are o intrare și o ieșire relativ ridicată și un grad ridicat de acceptare a aportului. LED -ul are avantaje unice, deoarece fructele și legumele (roșii, castraveți, pepeni etc.) trebuie să fie altoite, iar spectrul specific de suplimentare ușoară în condiții de umiditate ridicate poate promova vindecarea răsadurilor grefate. Plantarea de legume cu efect de seră Lumina suplimentară poate compensa lipsa de lumină naturală, îmbunătăți eficiența fotosintetică a plantelor, promovează înflorirea și fructele, crește randamentul și îmbunătățește calitatea produsului. LED -urile Grow Lighting are o perspectivă largă de aplicare în răsadurile de legume și producția de seră.

3. Inteligent

Iluminatul pentru creșterea plantelor are o cerere puternică pentru controlul în timp real al calității luminii și al cantității de lumină. Odată cu îmbunătățirea tehnologiei de control inteligente și aplicarea Internetului lucrurilor, o varietate de spectre monocromatice și sisteme de control inteligente pot realiza controlul timpului, controlul luminii și în funcție de starea de creștere a plantelor, ajustarea în timp util a calității luminii și a ieșirii luminii este obligată să devină principala tendință în dezvoltarea viitoare a tehnologiei de iluminare a plantelor.